基于檸檬酸分離羊毛中納微尺度原纖的效果及表征.pdf

1、羊毛再生可減少廢棄羊毛造成的環(huán)境污染及角蛋白材料的浪費。傳統(tǒng)的再生方法是將羊毛溶解成角蛋白溶液，再制成角蛋白制品進行利用，這種溶解方法完全破壞了羊毛優(yōu)良的組織形態(tài)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)物幾乎無可紡絲性。已有的報導(dǎo)中，溶解的角蛋白主要以低比例進行混合紡絲或做為填充材料。近年來，基于羊毛形態(tài)組織結(jié)構(gòu)對羊毛的微結(jié)構(gòu)體進行分離提取的再生方法有了突破。這種方法可用羊毛本身的微結(jié)構(gòu)體晶須來增強角蛋白基質(zhì)，不僅能形成同質(zhì)復(fù)合角蛋白纖維且性能與羊毛接近，而且這種再生

2、方法比羊毛的溶解更為高效、簡潔和生態(tài)。
　　 TMT(TextileMaterials&TechnologyLab)團隊已在這方面有了初步的工作，利用預(yù)氧化、甲酸溶脹及超聲破碎法相結(jié)合實現(xiàn)了羊毛中鱗片細胞、皮質(zhì)細胞、巨原纖的分離，但是相對產(chǎn)率不高，尚未分離出納尺度的結(jié)構(gòu)體，分離物的損傷未予評價。故本文旨在探尋更為有效的化學(xué)試劑，以期提高各尺度結(jié)構(gòu)體的產(chǎn)率，實現(xiàn)更微小結(jié)構(gòu)體的分離，并對分離體的損傷進行表征。
　　 對檸檬酸

3、分離羊毛中微結(jié)構(gòu)體的效果進行了實驗分析，實驗結(jié)果表明檸檬酸對羊毛有很好的溶脹作用。經(jīng)檸檬酸中煮沸一定時間后再進行超聲破碎，可有效剝離羊毛鱗片、分離出皮質(zhì)細胞和巨原纖，而且巨原纖和副皮質(zhì)細胞表面有小于0.3μm的結(jié)構(gòu)體劈裂的跡象。由此說明檸檬酸可以實現(xiàn)羊毛中微結(jié)構(gòu)體的有效分離;巨原纖的進一步分離雖較難，但是具有進一步分離的可能性，本文也作了嘗試。
　　 通過對檸檬酸、甲酸以及二者復(fù)合對羊毛的分離效果的對比實驗，得到羊毛微結(jié)構(gòu)體的分

4、離，應(yīng)先經(jīng)檸檬酸煮沸溶脹，再在甲酸中超聲破碎分離。經(jīng)此過程處理后的羊毛毛干基本全部崩裂成皮質(zhì)細胞，皮質(zhì)細胞的產(chǎn)率達61.7％，極大地提高了皮質(zhì)細胞的產(chǎn)率;巨原纖的產(chǎn)率可達27.1％。而且巨原纖經(jīng)此方法處理后，可劈裂出120nm左右的微原纖集束體;副皮質(zhì)細胞經(jīng)此方法處理后，可以劈裂為0.2-0.4μm的微原纖集束體，同時可觀察到90nm的微原纖集束體劈裂的跡象，這是目前可以分離觀察到的最小尺度的角蛋白晶須。此結(jié)果說明，檸檬酸的靶向性溶脹分

5、離可以分解開微原纖間的作用，因為巨原纖(0.3-0.6μm)是由微原纖(7-8nm)堆砌而成;而副皮質(zhì)細胞(2-5μm)直接由微原纖堆砌而成。只是本方法得到的是微原纖的集束體，還不是微原纖。
　　 用紅外光譜及X衍射對處理前后的羊毛以及皮質(zhì)細胞進行了表征，結(jié)果表明檸檬酸對羊毛的溶脹作用主要發(fā)生在羊毛的基質(zhì)區(qū)，即無序區(qū)，是很好的溶脹試劑;所得皮質(zhì)細胞的結(jié)晶度達46.47％，高于原毛的結(jié)晶度，表明皮質(zhì)細胞在分離過程中沒有受到明顯損傷